CN105429028A - 隔离开关动静触头分离操作装置 - Google Patents
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Abstract
<b />本发明提供了一种隔离开关动静触头分离操作装置，包括驱动组件、传动组件及执行件，所述传动组件与所述驱动组件连接，所述执行件设置在所述传动组件端部；所述驱动组件包括无绳电钻、绝缘传动轴、绝缘杆和机构箱，所述绝缘杆内设置定位轴承，连接所述绝缘传动轴；所述传动组件包括丝杠传动机构；所述执行件包括双臂撑开钳；所述无绳电钻的尾部设置后置操作杆，所述后置操作杆为伸缩式。本装置且可作为剪刀型隔离开关的常规维护设备使用，用几分钟的时间，对退出运行的剪刀型隔离开关的两个臂杆实施数十近百次往返开合运动，使剪刀型隔离开关操纵机构的运动部件以后难以粘连和锈死。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统作业工具技术领域，尤其涉及一种隔离开关动静触头分离操作装置。
背景技术
变电站剪刀型隔离开关由于长期不动作，存在因进水、锈蚀等因素而造成的操纵机构运动部件粘连或锈死，有时在运行操作时动静触头无法正常分离，需运行人员将该隔离开关所处母线上的所有进出线通过许多倒闸操作切换到另外一条母线上，将该母线停电，搭设脚手架或使用斗臂车，作业人员登上母线高空检修，手动退出该隔离开关的动触头。目前国内外尚无在剪刀型隔离开关不能正常分离时所需的机械分离装置。
申请号为201110306303.2的专利公开了一种快速分离隔离开关,它包括外座、动触头、动弧触头、静触头、静弧触头、弹性体和限位机构。动弧触头能相对动触头滑动。弹性体在动触头和动弧触头相对远离滑动时储能;限位机构用于设置动触头和动弧触头间的相对滑动极限位置。所述动弧触头外壁末端部分外环凸设公扣,所述静弧触头第二导电槽内壁端口部分内环凸设母扣;处于分闸过程,动触头远离静触头,公扣和母扣配合使动弧触头和静弧触头连接在一起,动触头和动弧触头相对远离滑动,弹性体储能,当相对远离滑动至极限位置后在限位机构作用下动弧触头和静弧触头分离,弹性体的储能释放使动弧触头和静弧触头快速分离。
申请号为201410274120.0的专利公开了一种使用方便且维护效果好的隔离开关触头带电维护装置，包括架板，架板前端上侧设有用于与隔离开关静触头防雨帽固定的固定部，架板下端设有清洗部，架板后端设有用于推动清洗部前后移动的动力装置和用于向隔离开关静触头喷液的喷液装置，清洗部包括移动块，移动块左右两端各连接有竖直的第一弹簧，第一弹簧连接有水平设置的第一连接片，第一连接片另一端连接有竖直的第二弹簧，第二弹簧外侧包裹有清洁布。装置清洗效果好，且工作时人与设备分离，安全性较好。
申请号为201210409478.0的专利公开了一种用于隔离开关支撑转动处的机电分离结构，其特征在于，包括：左接线端子、右接线端子和导电臂，所述左接线端子上设置有导电带，所述右接线端子上设置有触头，所述导电臂的一端连接在左接线端子上，所述左接线端子通过导电臂与右接线端子连接。通过上述方式，本发明能够减少设备维护的工作量，并延长了使用寿命，然而，上述几个方案或是对隔离开关本体进行的改造、或是对隔离开关维护的带电清理装置，并没有一种具体的针对隔离开关的带电分离操作装置，因而仍有很大的改进和设计空间。
发明内容
本发明的目的是解决故障隔离开关无法正常分离的问题，提供了一种在变电站带电运行状态下，使故障隔离开关动静触头分离的操作装置。该装置操作灵活，易于控制，对各种不同电压等级的剪刀型隔离开关均可适用。
本发明解决其技术问题的技术方案为：
隔离开关动静触头分离操作装置，包括驱动组件、传动组件及执行件，所述传动组件与所述驱动组件连接，所述执行件设置在所述传动组件端部；所述驱动组件包括无绳电钻、绝缘传动轴、绝缘杆和机构箱，所述绝缘杆内设置定位轴承，连接所述绝缘传动轴；所述传动组件包括丝杠传动机构；所述执行件包括双臂撑开钳；所述无绳电钻的尾部设置后置操作杆，所述后置操作杆为伸缩式。
所述无绳电钻包括电钻本体以及设置于所述电钻本体上的输出轴，所述电钻本体通过设置在其前端的连接支架与所述绝缘杆连接，所述电钻本体通过设置在其后端的连接支架与所述后置操作杆连接。
所述传动组件包括减速齿轮组，所述减速齿轮组与所述丝杠传动机构均设置在所述机构箱内，所述减速齿轮组的输入轴伸出所述机构箱外，所述绝缘传动轴的前端与所述减速齿轮组的输入轴同轴连接，所述丝杠传动机构设置在所述减速齿轮组的输出轴上。
所述传动组件包括涡轮蜗杆传动装置，所述涡轮蜗杆传动装置与所述丝杠传动机构均设置在所述机构箱内，所述涡轮蜗杆传动装置的输入轴伸出所述机构箱外，所述绝缘传动轴的前端与所述蜗轮蜗杆传动装置的蜗杆轴同轴连接，所述蜗轮蜗杆传动装置的涡轮与所述丝杠传动机构同轴连接。
所述减速齿轮组包括相互啮合的主动轮与从动轮；所述主动轮与所述从动轮均设置定位轴承，分别实现在所述机构箱定位。
所述涡轮蜗杆传动装置包括相互连接的蜗杆和蜗轮，所述涡轮蜗杆传动装置设置定位轴承，实现在所述机构箱定位。
所述双臂撑开钳为剪叉式，包括撑开钳左臂、撑开钳右臂和固定位置转动轴；所述撑开钳左臂的一端和所述撑开钳右臂的一端分别与所述丝杠螺母的两侧通过铰链连接，两者的另一端分别伸出机构箱外且在各自端部设U形卡爪；所述双臂撑开钳的材料为金属、尼龙、工程塑料或绝缘复合材料。
所述丝杠传动机构包括丝杠和丝杠螺母，所述丝杠设置在所述减速齿轮组的输出轴上，所述丝杠螺母与所述丝杠啮合，所述丝杠的前端与后端分别设置丝杠螺母限位行程开关，用于控制所述无绳电钻的正反向转动和所述丝杠螺母的移动方向和位置，所述丝杠螺母外侧两边设置铰链连接支架。
所述双臂撑开钳为杠杆式，包括撑开钳左臂和撑开钳右臂；所述撑开钳左臂的一端和所述撑开钳右臂的一端分别伸出所述机构箱外，并在各自端部设置U形卡爪；所述双臂撑开钳的材料为金属、尼龙、工程塑料或绝缘复合材料。
所述丝杠传动机构包括丝杠、左丝杠螺母、右丝杠螺母、左丝杆螺母连接架和右丝杆螺母连接架；所述丝杠贯穿于所述蜗轮轴心，并对称分布于所述蜗轮两侧，所述丝杠的螺纹在所述蜗轮两侧的旋向不同，所述左丝杆螺母连接架、右丝杆螺母连接架分别与所述双臂撑开钳的左右臂作铰链连接，所述丝杠螺母设有限位行程开关，以控制丝杠螺母的移动方向和位置。
本发明的隔离开关动静触头分离操作装置是通过无绳电钻、绝缘传动轴、绝缘杆和机构箱作为驱动组件，其传动组件及执行件可以根据实际需要采取两种构造方式，一种是通过减速齿轮组、丝杠传动机构配合剪叉式双臂撑开钳，在使用时，无绳电钻通过绝缘传动轴驱动减速齿轮组的主动轮及从动轮转动，使减速齿轮组输出轴上的丝杠转动，丝杠正反向转动推动丝杠螺母前后移动，丝杠螺母带动剪叉式双臂撑开钳的左右臂撑开或合拢，剪叉式双臂撑开钳的左臂和右臂的卡爪卡住剪刀式隔离开关的两个臂杆张开或合拢；丝杠前后端设有丝杠螺母限位行程开关，控制无绳电钻的正反向转动行程，进而使丝杠在设定的行程内作正反向转动，使丝杠螺母在丝杠上作往复运动，使剪叉式双臂撑开钳的双臂在开合行程内作往复运动，迫使剪刀式隔离开关的两个臂杆反复张开或合拢，彻底消除剪刀型隔离开关操纵机构运动部件粘连或锈死故障，使剪刀型隔离开关能够正常分离退出；另一种是通过涡轮蜗杆传动装置、丝杠传动机构配合杠杆式双臂撑开钳，在使用时，无绳电钻通过绝缘传动轴驱动涡轮蜗杆传动装置，涡轮驱动丝杠转动，蜗轮两侧的丝杠由于其螺纹旋向不同使得两侧丝杠螺母同时向外运动或向内合拢，两侧丝杠螺母带动杠杆式双臂撑开钳的左右臂撑开或合拢，杠杆式双臂撑开钳的左右臂的卡爪卡住剪刀式隔离开关的两个臂杆张开或合拢；丝杠螺母设有限位行程开关，控制无绳电钻的正反向转动行程，使丝杠螺母在规定行程内作往复运动，进而使杠杆式双臂撑开钳的双臂在规定行程内作开合动作的往复运动，迫使剪刀式隔离开关的两个臂杆反复张开或合拢。
本发明具有以下优点和积极效果：
1、本分离操作装置功能全面，结构简单，动作灵活，操作自如。
2、本装置的传动组件及执行件采用高强度质轻绝缘的环氧树脂玻纤材料、尼龙玻纤材料及PEEK工程塑料制成，大大减轻装置的质量，永不生锈，使装置运动灵活性提高，增强了装置的安全性能和可靠性能。
3、本装置可在几秒钟内处理完毕剪刀型隔离开关的不分离故障，比以往处理故障节省大量的人力、物力和作业时间，极大的降低了处理事故的成本，并极限地缩短了处理故障的时间。
4、本装置可在电力设备带电工作状态下实施带电作业，避免了变电站一系列的倒闸作业，无需母线停电，提高了变电站运行的可靠性，保障了电力安全生产和可靠供应。
5、本装置且可作为剪刀型隔离开关的常规维护设备使用，用几分钟的时间，对退出运行的剪刀型隔离开关的两个臂杆实施数十近百次往返开合运动，使剪刀型隔离开关操纵机构的运动部件以后难以粘连和锈死。
附图说明
图1是本发明的实施例一装置结构示意图。
图2是本发明的实施例二装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明的具体实施例：
实施例一
如图1所示，本装置包括无绳电钻1、绝缘传动轴2、绝缘杆3、机构箱4、减速齿轮组5、丝杠传动机构6、剪叉式双臂撑开钳7和后置操作杆8。
无绳电钻1含无绳电钻本体1.1和输出轴1.2，无绳电钻1的前端设前端连接支架1.3,后端设后端连接支架1.4，无绳电钻1通过其前端连接支架1.3与绝缘杆3固定连接，无绳电钻1的输出轴1.2端部设内六方坑槽，利用内外六方键槽与绝缘传动轴2连接，无绳电钻1的后端连接支架1.4可与后置操作杆8连接，以增加本分离操作装置的作业高度。
绝缘杆3的前、后端设法兰盘分别与机构箱4及无绳电钻1连接，绝缘杆3内设有定位轴承，用于安装绝缘传动轴2。
绝缘传动轴2贯通于绝缘杆3内部，前端与减速齿轮组5的输入轴利用内外六方键槽同轴连接；所述绝缘传动轴可为树脂玻纤绝缘材料、尼龙玻纤绝缘材料或高高强度工程塑料。
减速齿轮组5为主动轮与从动轮啮合的一级减速传动，主动轮5.1的输入轴一端伸出机构箱外部，主动轮5.1与从动轮5.2各由其定位轴承在机构箱定位。
丝杠传动机构6包括丝杠6.1、丝杠螺母6.2，丝杠螺母6.2与丝杠6.1啮合，丝杠螺母6.2外侧两边设有铰链连接支架，与撑开钳左臂7.1和撑开钳右臂7.2的机构箱内末端作铰链连接，丝杠6.1前后端设丝杠螺母限位行程开关，用于控制无绳电钻1的正反向转动，以限定丝杠螺母6.2的移动位置，并使丝杠螺母6.2作往复运动。
剪叉式双臂撑开钳7包括撑开钳左臂7.1、撑开钳右臂7.2和固定位置转轴7.3，撑开钳左臂7.1和撑开钳右臂7.2的外端伸出机构箱4的外部，并设有U形卡爪。的绝缘杆3和后置操作杆8为防潮型绝缘杆，机构箱4、减速齿轮组5、丝杠
本装置传动机构6和剪叉式双臂撑开钳7采用高强度轻质绝缘的环氧树脂玻璃钢材料、尼龙玻纤材料或PEEK工程塑料制成。
本装置的操作方法：工作时，绝缘举升机构就位，使该装置的剪叉式双臂撑开钳的两个U形卡爪分别卡住剪刀型隔离开关的两个动触头臂杆，启动该装置，该装置的两个U型卡爪即带动剪刀型隔离开关的两个动触头臂杆作内外开合反复运动，几秒钟内即可消除隔离开关操纵机构的粘连或锈死故障，然后关闭并退出该装置，使剪刀型隔离开关能够由其操纵机构正常分离退出。
实施例二
如图2所示，本装置包括无绳电钻1、绝缘传动轴2、绝缘杆3、机构箱4、涡轮蜗杆传动装置9、丝杠传动机构6、杠杆式双臂撑开钳10和后置绝缘杆8。
无绳电钻1含无绳电钻本体1.1和输出轴1.2，无绳电钻1的前端设前端连接支架1.3,后端设后端连接支架1.4，无绳电钻1通过其前端连接支架1.3与绝缘杆3固定连接，无绳电钻1的输出轴1.2端部设内六方坑槽，利用内外六方键槽与绝缘传动轴2连接，无绳电钻1的后端连接支架1.4可与后置绝缘杆8连接，以增加本分离操作装置的作业高度。
绝缘杆3的前、后端设法兰盘分别与机构箱4及无绳电钻1连接，绝缘杆3内设有定位轴承，用于安装绝缘传动轴2。
绝缘传动轴2贯通于绝缘杆3内部，前端与涡轮蜗杆传动装置9的蜗杆轴利用内外六方键槽同轴连接。
涡轮蜗杆传动装置9包括蜗杆9.1和蜗轮9.2，蜗杆9.1的一端伸出机构箱外部，蜗杆9.1和蜗轮9.2由其定位轴承在机构箱4进行定位。
丝杠传动机构6包括丝杠6.1、左右丝杠螺母6.2、6.3和左右丝杆螺母连接架6.4、6.5，丝杠6.1贯穿于蜗轮9.2中心，并对称分布在蜗轮9.2两侧，且丝杠6.1的螺纹在蜗轮9.2两侧旋向不同，左右丝杆螺母连接架6.4、6.5分别与杠杆式双臂撑开钳10的左右臂10.1、10.2作铰链连接，丝杠6.1一侧的两端设有丝杠螺母限位行程开关，以限定丝杠螺母6.2的移动位置，并使丝杠螺母6.2作往复运动。
杠杆式双臂撑开钳10包括撑开钳左臂10.1和撑开钳右臂10.2，撑开钳左臂10.1和撑开钳右臂10.2的外端伸出机构箱4的外部，并设有U形卡爪。
本装置的绝缘杆3和后置绝缘杆8为防潮型绝缘杆，机构箱4、涡轮蜗杆传动装置9、丝杠传动机构6和杠杆式双臂撑开钳10均高强度轻质绝缘的环氧玻璃钢材料、尼龙玻纤材料或PEEK工程塑料制成。
本装置的操作方法：工作时，绝缘举升机构就位，使该装置的杠杆式双臂撑开钳的两个U形卡爪分别卡住剪刀型隔离开关的两个动触头臂杆，启动该装置，该装置的两个U型卡爪即带动剪刀型隔离开关的两个动触头臂杆作内外开合反复运动，几秒钟内即可消除隔离开关操纵机构的粘连或锈死故障，然后关闭并退出该装置，使剪刀型隔离开关能够由其操纵机构正常分离退出。
Claims (10)
1.隔离开关动静触头分离操作装置，包括驱动组件、传动组件及执行件，所述传动组件与所述驱动组件连接，所述执行件设置在所述传动组件端部，其特征在于：所述驱动组件包括无绳电钻、绝缘传动轴、绝缘杆和机构箱，所述绝缘杆内设置定位轴承，连接所述绝缘传动轴；所述传动组件包括丝杠传动机构；所述执行件包括双臂撑开钳；所述无绳电钻的尾部设置后置操作杆，所述后置操作杆为伸缩式。
2.如权利要求1所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述无绳电钻包括电钻本体以及设置于所述电钻本体上的输出轴，所述电钻本体通过设置在其前端的连接支架与所述绝缘杆连接，所述电钻本体通过设置在其后端的连接支架与所述后置操作杆连接。
3.如权利要求2所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述传动组件包括减速齿轮组，所述减速齿轮组与所述丝杠传动机构均设置在所述机构箱内，所述减速齿轮组的输入轴伸出所述机构箱外，所述绝缘传动轴的前端与所述减速齿轮组的输入轴同轴连接，所述丝杠传动机构设置在所述减速齿轮组的输出轴上。
4.如权利要求2所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述传动组件包括涡轮蜗杆传动装置，所述涡轮蜗杆传动装置与所述丝杠传动机构均设置在所述机构箱内，所述涡轮蜗杆传动装置的输入轴伸出所述机构箱外，所述绝缘传动轴的前端与所述蜗轮蜗杆传动装置的蜗杆轴同轴连接，所述蜗轮蜗杆传动装置的涡轮与所述丝杠传动机构同轴连接。
5.如权利要求3所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述减速齿轮组包括相互啮合的主动轮与从动轮；所述主动轮与所述从动轮均设置定位轴承，分别实现在所述机构箱定位。
6.如权利要求4所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述涡轮蜗杆传动装置包括相互连接的蜗杆和蜗轮，所述涡轮蜗杆传动装置设置定位轴承，实现在所述机构箱定位。
7.如权利要求3或5所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述双臂撑开钳为剪叉式，包括撑开钳左臂、撑开钳右臂和固定位置转动轴；所述撑开钳左臂的一端和所述撑开钳右臂的一端分别与所述丝杠螺母的两侧通过铰链连接，两者的另一端分别伸出机构箱外且在各自端部设U形卡爪；所述双臂撑开钳的材料为金属、尼龙、工程塑料或绝缘复合材料。
8.如权利要求7所述的隔离开关动静触头分离操作装置，其特征在于：所述丝杠传动机构包括丝杠和丝杠螺母，所述丝杠设置在所述减速齿轮组的输出轴上，所述丝杠螺母与所述丝杠啮合，所述丝杠的前端与后端分别设置丝杠螺母限位行程开关，用于控制所述无绳电钻的正反向转动和所述丝杠螺母的移动方向和位置，所述丝杠螺母外侧两边设置铰链连接支架。
9.如权利要求6所述的隔离开关触头带电分离装置，其特征在于：所述双臂撑开钳为杠杆式，包括撑开钳左臂和撑开钳右臂；所述撑开钳左臂的一端和所述撑开钳右臂的一端分别伸出所述机构箱外，并在各自端部设置U形卡爪；所述双臂撑开钳的材料为金属、尼龙、工程塑料或绝缘复合材料。
10.如权利要求9所述的隔离开关触头带电分离装置，其特征在于：所述丝杠传动机构包括丝杠、左丝杠螺母、右丝杠螺母、左丝杆螺母连接架和右丝杆螺母连接架；所述丝杠贯穿于所述蜗轮轴心，并对称分布于所述蜗轮两侧，所述丝杠的螺纹在所述蜗轮两侧的旋向不同，所述左丝杆螺母连接架、右丝杆螺母连接架分别与所述双臂撑开钳的左右臂作铰链连接，所述丝杠螺母设有限位行程开关，以控制丝杠螺母的移动方向和位置。
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